JPH02126212A - Focus detecting device - Google Patents

Focus detecting device

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JPH02126212A
JPH02126212A JP63279357A JP27935788A JPH02126212A JP H02126212 A JPH02126212 A JP H02126212A JP 63279357 A JP63279357 A JP 63279357A JP 27935788 A JP27935788 A JP 27935788A JP H02126212 A JPH02126212 A JP H02126212A
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shift
amount
pitch
focus detection
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Yosuke Kusaka
洋介 日下
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Abstract

PURPOSE:To shorten an arithmetic time while maintaining focus detection accuracy by calculating a correlation quantity at different shift quantity pitch nearby a focusing point and where a defocusing quantity is large. CONSTITUTION:A couple of subject image signals are inputted to a focus detection arithmetic means 30 through a focus detection optical system 24 and a photoelectric converting means 25 to calculate the defocusing quantity from a correlative shift value. Then, when the correlation quantity is found, its variation is set to 1st fine pitch within a 1st shift quantity range indicating that an image is almost in focus. Further, the pitch quantity is set larger than the 1st pitch except within the 1st shift quantity range where the absolute value of the defocusing quantity is large. Consequently, the pitch is made fine nearby the focusing point where accuracy is required, but the pitch is made large at a distance from the focusing point where the accuracy is not required so much to shorten the arithmetic time.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明はカメラ等の焦点検出装置に関するものである。[Detailed description of the invention] [Industrial application field] The present invention relates to a focus detection device for a camera or the like.

[従来側1 撮影光学系の異なる部分を通過する光束により形成され
る一対の被写体像を、一対の光電変換手段により光電変
換することにより一対の離散的データからなる被写体像
信号を得、該一対の被写体像信号を相対的にずらしなが
ら所定の相関演算を行い、相関度の−・番高いずらし量
を捜し、該ずらし績(シフト量)から撮影光学系のデフ
ォーカス量を算出する焦点検出装置が知られている。
[Conventional side 1] A pair of subject images formed by light beams passing through different parts of a photographing optical system are photoelectrically converted by a pair of photoelectric conversion means to obtain a subject image signal consisting of a pair of discrete data, A focus detection device that performs a predetermined correlation calculation while relatively shifting the subject image signal of It has been known.

このような焦点検出装置について、第6図〜第13図を
用いて説明する。
Such a focus detection device will be explained using FIGS. 6 to 13.

第6図は従来技術である焦点検出装置をレンズ交換型−
眼レフカメラに適用した実施例を示すもので、カメラボ
ディ20に対して交換可能なレンズ10が着脱自在にマ
ウントし得るようになされている。
Figure 6 shows a conventional focus detection device with interchangeable lenses.
This shows an embodiment applied to an eye reflex camera, in which an exchangeable lens 10 can be detachably mounted on a camera body 20.

レンズ10を装着した状態において、被写体から到来す
る撮影光束は撮影レンズ11を通ってカメラボディ20
に設けられているメインミラー21によって一部は上方
に反射されて不図示のファインダに導かれる。
When the lens 10 is attached, the photographing light beam coming from the subject passes through the photographing lens 11 and reaches the camera body 20.
A part of the light is reflected upward by the main mirror 21 provided at the main mirror 21 and guided to a finder (not shown).

これと同時に撮影光束の他の一部がメインミラー21を
透過してさらにサブミラー22によって反射されること
により、焦点検出用光束としてオートフォーカスモジュ
ール23(以後AFモジールという)に導かれる。
At the same time, another part of the photographing light flux passes through the main mirror 21 and is further reflected by the sub-mirror 22, thereby being guided to an autofocus module 23 (hereinafter referred to as AF module) as a focus detection light flux.

AFモジュール23の構成例を第2図に示す。An example of the configuration of the AF module 23 is shown in FIG.

第2図においてAFモジュールはフィールドレンズ27
及び一対の再結像レンズ28A、28Bからなる焦点検
出光学系24と一対の受光部29A、29Bを有するC
OD (ヂャージカップルドデバイス)25とから構成
されている。
In Fig. 2, the AF module is the field lens 27.
and a C having a focus detection optical system 24 consisting of a pair of re-imaging lenses 28A and 28B and a pair of light receiving sections 29A and 29B.
It is composed of an OD (discharge coupled device) 25.

以」−のような構成において撮影レンズ11の射+fj
瞳16に含まれる光軸17に対して対称な一対の領域1
8A、18Bを通る光束はフィールドレンズ27付近で
一次像として結像され更にフィールドレンズ27及び再
結像レンズ28A528BによってCCD25の一対の
受光部」;に−対の二次像を形成する。前記−次像がフ
ィルムの共役面である予定焦点面(不図示)と一致した
場合は合焦状態であり、CCD25上における一対の二
次像の受光部並び方向の相対的位置は無点検111光学
系の構成によって決まる所定値となる。
In the configuration as shown below, the ray of the photographing lens 11 +fj
A pair of regions 1 symmetrical with respect to the optical axis 17 included in the pupil 16
The light beams passing through 8A and 18B are formed as a primary image near the field lens 27, and further formed into a pair of secondary images on a pair of light receiving portions of the CCD 25 by the field lens 27 and the re-imaging lens 28A528B. When the secondary image coincides with a predetermined focal plane (not shown) which is a conjugate plane of the film, it is in focus, and the relative positions of the pair of secondary images in the light receiving section arrangement direction on the CCD 25 are not inspected 111. This is a predetermined value determined by the configuration of the optical system.

尚、一対の受光部29A、29Bは、各々nヶの受光素
子Ai、Bi (i=1〜n)から成り一次像がフィル
ム共役面と一致している時に対応する受光素子(A+ 
とBl、A、とB2・・・・・)の出力が等しくなるよ
うに配置されている。
The pair of light-receiving sections 29A and 29B each consist of n light-receiving elements Ai and Bi (i=1 to n), and when the primary image coincides with the film conjugate plane, the corresponding light-receiving element (A+
and Bl, A, and B2...) are arranged so that the outputs thereof are equal.

前記−次像の結像面がフィルム共役面からずれた面に位
置している場合には、CCD25上での一対の二次像の
相対的位置は一次像の光軸方向のずれ方向(即ち前ビン
か後ビンか)に応じて前記一致している場合の所定値か
ら変化する0例えば後ビンの場合には、一対の二次像の
位置関係は相対的に広がり前ビンの場合には狭まる。
When the imaging plane of the secondary image is located on a plane shifted from the film conjugate plane, the relative position of the pair of secondary images on the CCD 25 is in the direction of shift in the optical axis direction of the primary image (i.e. For example, in the case of the rear bin, the positional relationship between the pair of secondary images is relatively widened, and in the case of the front bin, Narrows down.

受光部29A、29Bを形成する受光素子Ai、Biは
フォートダイオード等の電荷蓄積型素子によって構成さ
れており、CCD25上の照度に応じた電荷蓄積時間だ
け電荷蓄積を行なうことにより受光素子出力を後述の処
理に適する出力レベルとすることができる。
The light-receiving elements Ai and Bi forming the light-receiving sections 29A and 29B are composed of charge storage type elements such as fort diodes, and the light-receiving element output is determined by storing charge for a charge storage time corresponding to the illuminance on the CCD 25. The output level can be set to be suitable for processing.

再び第6図に戻り説明を続ける。Returning to FIG. 6 again, the explanation will be continued.

セン号−制御手段26は焦点検出演算手段(AFCPU
)30のボー ) P+からtvM、R’all開始及
び終了指令を受は取り指令に応じた制御信号をCCD2
5に与えることによりCCD25の電荷蓄積開始及び終
rを制御するとともに転送りロック信号をCCD25に
与え受光素子出力信号を時系列的にAFCPUに転送す
る。又受光素子出力信号の発生時にセンサー制御手段2
6は、同期信号をAFCPU30のポー)P4に送り、
AFCPU30は前記発生同期信号に同期して内蔵のA
D変換手段によりAD変換をスタートさせ以後前記転送
りロー7りのサイクルタイム毎に受光素子出力をボート
P3にてサンプリングAD変換して受光素子数に応じた
AD変換データ(2nケ)を得た後、該データに°基づ
き後述する公知の焦点検出演算(相関演算)を行ない第
1次像の結像面とフィルム共役面との差に対応するデフ
ォーカス量を求める。
The control means 26 is a focus detection calculation means (AFCPU).
)30 baud) Receives tvM, R'all start and end commands from P+ and sends control signals according to the commands to CCD2
5 controls the start and end of charge accumulation in the CCD 25, and also gives a transfer lock signal to the CCD 25 to transfer the light receiving element output signal to the AFCPU in time series. Also, when the light receiving element output signal is generated, the sensor control means 2
6 sends a synchronization signal to P4 of the AFCPU 30,
The AFCPU 30 synchronizes with the generated synchronization signal and outputs the built-in AFCPU.
AD conversion was started by the D conversion means, and thereafter, at every cycle time of the transfer row 7, the photodetector output was sampled and AD converted by boat P3 to obtain AD conversion data (2n pieces) corresponding to the number of photodetectors. Thereafter, a known focus detection calculation (correlation calculation) to be described later is performed based on the data to obtain a defocus amount corresponding to the difference between the imaging plane of the primary image and the film conjugate plane.

AFCPU30は焦点検出演算結果に基づいてオートフ
ォーカス表示手段(AF表示手段)40の表示形態をポ
ー)P5を用いて制御する。
The AFCPU 30 controls the display form of the autofocus display means (AF display means) 40 using P5 based on the focus detection calculation result.

例えば前ビンの場合は三角表示部41を、後ビンの場合
は三角表示部43を、合焦の場合は丸表示部2を、焦点
検出不衡の場合はバラ表示部44をそれぞれアクティブ
にするように、AFCPU30はAF表示手段40を制
御する。
For example, the triangular display section 41 is activated for the front bin, the triangular display section 43 is activated for the rear bin, the round display section 2 is activated for in-focus, and the rose display section 44 is activated for focus detection imbalance. Thus, the AFCPU 30 controls the AF display means 40.

又AFCPU30は焦点検出演算結果に基づいてAFモ
ータ50の駆動方向及び駆動量を制御して、撮影レンズ
11を合焦点に移動させる。
The AF CPU 30 also controls the drive direction and drive amount of the AF motor 50 based on the focus detection calculation result, and moves the photographing lens 11 to the in-focus point.

ますAFCPU30はデフォーカス量の符号(前ピン、
後ビン)に従ってボー)P2からAFモータ50を撮影
レンズ11が合焦点に近づく方向へ回転させる駆動信号
を発生する。AFモモータの回転運動はボディ20に内
蔵されたギヤ等から構成されたボディ伝達系51を経て
ボディ20とレンズ10のマウント部に設けられたボデ
ィ側のカップリング53に伝達される。
The AFCPU 30 determines the sign of the defocus amount (front focus,
A drive signal for rotating the AF motor 50 in a direction in which the photographing lens 11 approaches the in-focus point is generated from P2 according to the rear lens. The rotational motion of the AF motor is transmitted through a body transmission system 51 comprised of gears and the like built into the body 20 to a coupling 53 on the body side provided at the mount portion of the body 20 and the lens 10.

ボディ側のカップリング53に伝達された回転動は更に
これにかん合するレンズ側のカップリング14及びレン
ズ10に内蔵されたギヤ等から構成されたレンズ伝達系
12に伝達され最終的に撮影レンズ11が合焦方向へと
移動する。
The rotational motion transmitted to the coupling 53 on the body side is further transmitted to the lens transmission system 12, which is composed of a coupling 14 on the lens side mated thereto and gears built into the lens 10, and finally to the photographing lens. 11 moves in the focusing direction.

又AFモータ50の駆動量は、前記ボディ伝達系51の
ギヤ等の回転量をフォトインタラプタ等によって構成さ
れるエンコーダ52によってパルス数に変換することに
よってボートPlからAFCPU30にフィードバック
される。
Further, the drive amount of the AF motor 50 is fed back from the boat Pl to the AFCPU 30 by converting the amount of rotation of gears, etc. of the body transmission system 51 into a pulse number by an encoder 52 constituted by a photointerrupter or the like.

つまり、AFCPU30は、ボディ伝達系51及びレン
ズ伝達系12の減速比等のパラメータに応じて、AFモ
ータ50の駆動量即ちエンコーダ52からフィードバッ
クされるパルス数を制御することにより、撮影レンズ1
1を所定移動量だけ移動することができる。
That is, the AFCPU 30 controls the driving amount of the AF motor 50, that is, the number of pulses fed back from the encoder 52, in accordance with parameters such as the reduction ratio of the body transmission system 51 and the lens transmission system 12, so that the photographing lens 1
1 can be moved by a predetermined movement amount.

AFCPU30はボートPIより入力するパルス数をカ
ウントするためのパルスカウンタと、該パルスカウンタ
の内容と比較するための比較レジスタを内蔵しており、
該パルスカウンタと比較レジスタの内容が一致した時に
内部割込がかかる機能を有している。
The AFCPU 30 has a built-in pulse counter for counting the number of pulses input from the boat PI, and a comparison register for comparing the contents of the pulse counter.
It has a function of generating an internal interrupt when the contents of the pulse counter and the comparison register match.

AFCPU30は以下のような順序でAFモータ50の
駆動量を制御する。まずAFモータ50の駆動開始前に
パルスカウンタの内容をクリアし比較レジスタに所望の
パルス数をセットする。
The AFCPU 30 controls the drive amount of the AF motor 50 in the following order. First, before starting driving the AF motor 50, the contents of the pulse counter are cleared and a desired number of pulses is set in the comparison register.

次にAFモータ50の駆動を開始する。Next, driving of the AF motor 50 is started.

AFモータ50の回転によりエンコーダ52がパルスを
発生し、このパルスがパルスカウンタにカウントアツプ
される。
The rotation of the AF motor 50 causes the encoder 52 to generate pulses, which are counted up by a pulse counter.

パルスカウンタの内容が比較レジスタと一致した時に割
込がかかりAFCPUは割込処理でAFモータを停止さ
せる。このようにしてAFモータは所望のパルス数だけ
駆動制御される。
When the contents of the pulse counter match the comparison register, an interrupt is generated and the AFCPU stops the AF motor by interrupt processing. In this way, the AF motor is driven and controlled by the desired number of pulses.

レンズ10にはレンズCPU13が内蔵されており、A
FCPU30に必要な情報(例えば撮影レンズ11の単
位移動量当りのカップリング14の回転数等のAF関連
情報)を、マウント部を設けたレンズ側接点15ボデイ
側接点63を介してボディ側の通信バス64に送る。
The lens 10 has a built-in lens CPU 13, and
Information necessary for the FCPU 30 (for example, AF-related information such as the number of rotations of the coupling 14 per unit movement of the photographic lens 11) is communicated on the body side via the lens side contact 15 and the body side contact 63 provided with the mount section. Send to bus 64.

AFCPU30はレンズCPU13からのAFf!I連
情報を通信バス64につながったボートP6より受は取
る。
The AFCPU30 receives the AFf! from the lens CPU13. The I-linked information is received from the boat P6 connected to the communication bus 64.

以下に上記AFCPU30における相関演算等の焦点検
出演算の概要について第8図、第9図、第10図を用い
て説明する。
An overview of focus detection calculations such as correlation calculations in the AFCPU 30 will be described below with reference to FIGS. 8, 9, and 10.

AFCPU30がAD変換して得た、受光素子Aiおよ
びBi(i=1〜n)に対応するCODデータ(場合に
よってはその差分)をatおよびbi  (i=!−n
)とすると、(1)式に示す相関演算によって相関量C
(L)が求められる。
The AFCPU 30 converts the COD data corresponding to the light-receiving elements Ai and Bi (i=1 to n) (in some cases, the difference) to at and bi (i=!-n).
), the correlation amount C is calculated by the correlation calculation shown in equation (1).
(L) is required.

C(L)=:Σ+ a(i+L)−b(i)  l  
 ==”(1)! ただしく1)式においてLは整数であり一対のCCDデ
ータの受光素子のビフチ゛を単位とした相対的シフト量
(ずらし量)である、また(1)式の相l511y4算
においてパラメータiのとる範囲は、シフ)MLおよび
f−夕数nに応じて適宜決定される。
C(L)=:Σ+ a(i+L)-b(i) l
==”(1)! However, in formula 1), L is an integer and is the relative shift amount (shift amount) in units of bifts of the light receiving element of a pair of CCD data, and the phase l511y4 calculation of formula (1) The range of the parameter i is determined as appropriate depending on Schift (ML) and f - the number of evenings n.

CCDCCデータ、biをマトリックスの行列に対応さ
せた場合、例えば第1O図(A)のごとく(1)式にお
けるCCDデータの組合せ即ちパラメータIのとる範囲
先決めることができる。
When the CCDCC data, bi, corresponds to a matrix, the combination of CCD data in equation (1), ie, the range taken by the parameter I, can be determined, for example, as shown in FIG. 10(A).

il 0図(A)においてシフトitl、は−4〜+4
の範囲で変化され、r本」および「0」により各シフト
量りで演算が行われるCCDデータの組合せをマトリッ
クスLの位tで表わしている。
il 0 In figure (A), shift itl is -4 to +4
The combination of CCD data that is changed within the range of , and the calculation is performed at each shift amount by ``r pieces'' and ``0'' is represented by the digit t of the matrix L.

この様に設定された場合、パラメータiのとる範囲は次
式のようになる。
When set in this way, the range of parameter i is as shown in the following equation.

INT((L−1)/?3)≦i ≦IN?((L◆1
)/2−1n−2)−−−(2)また第10図(B)の
ごとくパラメータiのとる範囲を決めることもできる。
INT((L-1)/?3)≦i≦IN? ((L◆1
)/2-1n-2)---(2) It is also possible to determine the range of the parameter i as shown in FIG. 10(B).

この場合は、パラメータiのとる範囲は次式のようにな
る。
In this case, the range of parameter i is as shown in the following equation.

L≦i ≦n (L≧0)、15t  ≦n+L (L
<0)・”(3)(1)式の演算結果は、第8図におい
て相対的シフト量りを横軸に取りかつ相関量C(L)を
縦軸に取って示すように、1対のCCDデータの相関が
高いシフト酸りにおいて、相関4C(L)は最小になる
L≦i≦n (L≧0), 15t≦n+L (L
<0)・”(3) The calculation result of equation (1) is a pair of Correlation 4C(L) becomes minimum in shift acid where the correlation of CCD data is high.

ところが実際−L当該相対的シフトlLは受光部29A
、29Bを構成する受光素子から離散的に得られるデー
タに基づいて決まるので、相関量C(L)そのものも離
散的になる。そこで演算により東めた相関ic (L)
から必ずしも直接に相I!!量C(L)の最小値が得ら
れるとは限らない。
However, in reality -L, the relative shift 1L is due to the light receiving part 29A.
, 29B, the correlation amount C(L) itself also becomes discrete. Therefore, the correlation ic (L) was determined by calculation.
Not necessarily directly from Phase I! ! The minimum value of the quantity C(L) is not necessarily obtained.

そこで第4図に示す3点内挿のF法を用いて相関itc
 (L)の最小値C(x酪)を求める。
Therefore, using the F method of three-point interpolation shown in Figure 4, the correlation itc
Find the minimum value C(x) of (L).

すなわち離散的に求められた相関量C(L)における最
小値が相対的シフトiLがL=xのとき得られたとする
と、その前後の相対的シフト量x−1,x、x+1に対
応する相関fLc (L)はC(x −L) 、 C(
x) 、 C’(x+ 1)になる、そこで先ず得られ
たデータのうち最小の相関W:C(x)と、残る前後2
個の相関量C(x−1)及びC(x+1)のうち大きい
相関量(第9図の場合C(x+1))とを結ぶ直線Hを
引j、次に残る相関JiC(x−1)を通りかつ直線H
と傾きが反対な直線Jを引いてこれら2つの直線H及び
Jの交点Wを求める。
In other words, if the minimum value of the discretely calculated correlation amount C(L) is obtained when the relative shift iL is L=x, then the correlations corresponding to the relative shift amounts x-1, x, x+1 before and after that are obtained when the relative shift iL is L=x. fLc (L) is C(x −L), C(
x), C'(x+1), so first of all, the minimum correlation W:C(x) among the obtained data and the remaining two before and after
Draw a straight line H connecting the larger correlation amount (C(x+1) in Figure 9) of the correlation amounts C(x-1) and C(x+1), and then draw the next remaining correlation JiC(x-1) A straight line H passing through
A straight line J having an opposite slope is drawn to find the intersection W of these two straight lines H and J.

この交点Wの座標は相関シフト値X、と、その相関#C
(X・)とで表すことができ、この座標によって連続的
なシフト量について相関状態を最大にする相関シフト値
X= と最小相関量C(Xs )を決定することができ
る。
The coordinates of this intersection W are the correlation shift value X, and its correlation #C
(X.), and from these coordinates, it is possible to determine the correlation shift value X= that maximizes the correlation state and the minimum correlation amount C(Xs) for continuous shift amounts.

かかる3点内挿手法を演算式で表せば、相関シフト値X
、は次式 のように表すことができると共に、その相関量(x a は次式 %式%(5) ここで(4)式及び(5) 式においてDは次式 によって表すことができる。
If this three-point interpolation method is expressed as an arithmetic expression, the correlation shift value X
, can be expressed as the following equation, and the correlation amount (x a is the following equation % equation % (5) Here, in equations (4) and (5), D can be expressed as the following equation.

また(4)式及び(5)式において5LOPは、相対的
シフト1x−1、x、x+1に対応する相関Ic (x
−1)、C(x)、C(x+ 1)間の偏差のうち大き
い方の偏差を表し、次式%式%) のように表すことができる。
Furthermore, in equations (4) and (5), 5LOP is the correlation Ic (x
-1), C(x), and C(x+1), which is the larger deviation, and can be expressed as follows.

(4)式で東められた相関シフ) 優x mは1対のC
CDデータの相対的ずれ量を表し、受光素子のピッチを
yとすれば、CCD25上に結像される2つの被写体像
の相対的な横ず゛れigはg= yXx−・・・・・(
8) のように表すことができる。
Correlation shift adjusted by equation (4)) dominant x m is a pair of C
Representing the relative deviation amount of CD data, and assuming that the pitch of the light receiving element is y, the relative lateral deviation ig of the two subject images formed on the CCD 25 is g = yXx-... (
8) It can be expressed as follows.

また焦点面におけるデフォーカス量DEFは次式 %式%() のように近似することができる。Also, the defocus amount DEF at the focal plane is calculated by the following formula: %formula%() It can be approximated as follows.

ここで、KXは第6図に示した焦点検出光学系の構成上
の条件などによって決まる係数である。
Here, KX is a coefficient determined by the structural conditions of the focus detection optical system shown in FIG.

又(7)式で求めたパラメータ5LOFはその値が大き
い程第8図で示す相関量C(L)のへこみが深く即ち相
関が大きいことを示し従って求められたデフォーカスt
DEFの信頼性が高いことを示している。
Furthermore, the larger the value of the parameter 5LOF obtained using equation (7), the deeper the indentation of the correlation amount C(L) shown in FIG. 8, that is, the larger the correlation.
This shows that DEF has high reliability.

つぎにJlj的なシフト量りのとりがたについて説明す
る。
Next, the Jlj-like shift measurement method will be explained.

il1図はCODデータ数nを16、シフト量りの範囲
を−12〜+12と設定した場合に、相関演算に使用さ
れるCCDデータat、biの組合せをマトリックス上
で「本」および「O」で表したものである。この場合、
各シフ14Lにつき(1)式の相関演算に用いられるa
iとbiの組は4ペアである。シフ)iL= Oにおい
て相関量C(L)の極値が現れた場合が、撮影レンズが
合焦している状態でありデフォーカス量はほぼ0である
。シフト量りがOから離れて行くに従い撮影レンズのデ
フォーカスの量の絶対値が大きくなっていく。
The il1 diagram shows the combinations of CCD data at and bi used for correlation calculation as "book" and "O" on the matrix when the number of COD data n is set to 16 and the range of shift scale is set to -12 to +12. It is expressed. in this case,
a used in the correlation calculation of equation (1) for each shift 14L
There are four pairs of i and bi. When the extreme value of the correlation amount C(L) appears at iL=O, the photographing lens is in focus, and the defocus amount is approximately 0. As the shift amount moves away from O, the absolute value of the amount of defocus of the photographing lens increases.

第12図はある被写体像が撮影レンズによって合焦点近
傍に形成されている場合の、シフト縫りと相関i、C(
L)の関係をグラフで表したものである。この図では、
シフトff1L=−1において相関1c (L)が最低
値を示している。またシフト量L=−1の近傍では、相
関量C(L)の落込みが急激になっていることがわかる
。この囚人側において示されたKは、シフ)itLで相
関演算を行なう順序を表しており、L=−12から1ず
つLを増加させていき=+12まで゛演算を行なうこと
を示している。
Figure 12 shows shift stitching and correlations i, C(
This is a graphical representation of the relationship L). In this diagram,
Correlation 1c (L) shows the lowest value at shift ff1L=-1. It can also be seen that near the shift amount L=-1, the correlation amount C(L) drops sharply. The K shown on the prisoner's side represents the order in which correlation calculations are performed in Schiff)itL, and indicates that the calculation is performed by increasing L by 1 from L=-12 until =+12.

一方第13図は同じ被写体に対して被写体像が大きくデ
フォーカスされて形成されている場合の、シフト量りと
相関tc (L)の関係をグラフで表したものである。
On the other hand, FIG. 13 is a graph showing the relationship between the shift amount and the correlation tc (L) when the subject image is formed with a large defocus for the same subject.

この図においては、シフト量がL=+6のとき相関量C
(L)が最低イ1を示す、またシフト1L=6の近傍で
は、第7図はど相関IC(L)の落込みが急激でなくゆ
るやかになっており、両端の最大のシフ)l:L=−1
2゜+12においても、相関tc (L)は第12図は
ど大きな値にはなっていない、つまり、被写体像が大き
くデフォーカスされて形成された場合、高い空間周波数
成分が除去されて低周波成分だけの像となるので、相関
状態を表わすピークがなだらかになってしまうためであ
る。
In this figure, when the shift amount is L=+6, the correlation amount C
(L) shows the lowest value of 1, and in the vicinity of shift 1L=6, as shown in FIG. L=-1
Even at 2°+12, the correlation tc (L) does not have a large value as shown in Fig. 12. In other words, when the subject image is formed with a large defocus, high spatial frequency components are removed and low frequency components are This is because since the image consists of only the components, the peak representing the correlation state becomes gentle.

このようにして求めたデフォーカス量に基づいて、撮影
レンズitを通した被写体像の結像位置を逐次監視し、
目的とする被写体に対して撮影レンズ10を合焦させて
いた。
Based on the defocus amount obtained in this way, the imaging position of the subject image through the photographing lens IT is sequentially monitored,
The photographing lens 10 was focused on the intended subject.

[発明が解決しようとする問題点] 上記の如き従来技術において、一対の被写体像信号を相
対的にずらしながら所定の相関演算を行ない、相関度の
一番高いずらし量を捜す場合に、一対の被写体像信号の
相対的なずらしかだの組合せの数が多いと、全てのずら
し量に対して相関演算を行なってゆくため演算量が膨大
になり、結果的に演算時間が増大するので、焦点検出の
応答性が低下してしまうという問題点があった。
[Problems to be Solved by the Invention] In the prior art as described above, when a predetermined correlation calculation is performed while relatively shifting a pair of subject image signals, and when searching for the shift amount with the highest degree of correlation, If there are many combinations of relative shifts in the subject image signal, correlation calculations will be performed for all shift amounts, resulting in a huge amount of calculation and, as a result, an increase in calculation time. There was a problem in that the detection responsiveness decreased.

しかも、撮影レンズが合焦状態からはずれた状態にあり
、デフォーカス量の絶対値の大きな状態即ちシフ)ML
の絶対値がおおきなところで相関量C(L)の極値を捜
す場合には、シフトづLの変分を細かくとる必要はない
わけである。またデフォーカス量の絶対値が大きな場合
には、高精度にデフォーカス量を計算する必要はなく、
場合によってはデフォーカスの正負さえ検出できればよ
いので、その理由からもシフト量りのピッチを合焦近傍
はど細かくとる必要がなかった。
Moreover, the photographing lens is out of focus, and the absolute value of the defocus amount is large (i.e., shift) ML.
When searching for the extreme value of the correlation amount C(L) where the absolute value of is large, it is not necessary to take the variation of shift L finely. Also, if the absolute value of the defocus amount is large, there is no need to calculate the defocus amount with high precision.
In some cases, it is only necessary to detect whether the defocus is positive or negative, and for that reason, there is no need to set the pitch of the shift amount very closely near the focus.

他方合焦近傍では(4)式に従って高精度のデフォーカ
ス量を与える相関シフト値X・を求めるために、なるべ
く細かいシフト量りの変分で相関量C(L)を求めてお
く必要があった。
On the other hand, in order to find the correlation shift value X that gives a highly accurate defocus amount in accordance with equation (4) near the focus, it was necessary to find the correlation amount C(L) using as fine a variation as possible in the shift amount. .

[問題点を解決するための手段] (a)本発明の焦点検出装置は、被写体から異なる光路
で撮影レンズに入射し通過した2光束を、一対の被写体
像として個々に検出面上に形成する焦点検出光学系と。
[Means for Solving the Problems] (a) The focus detection device of the present invention forms two beams of light that have entered and passed through the photographic lens from the subject on different optical paths, individually on the detection surface as a pair of subject images. Focus detection optical system.

(b)各々が前記検出面上に配置された複数の受光素子
からなり、前記被写体像の光強度分布に対応した離散的
データ群からなる被写体像信号を発生する一対の光電変
換手段と。
(b) a pair of photoelectric conversion means each comprising a plurality of light receiving elements disposed on the detection surface and generating a subject image signal consisting of a discrete data group corresponding to a light intensity distribution of the subject image;

(C)前記一対の光電変換手段からの一対の被写体像信
号を所定のシフト量で相対的にシフトさせて相関演算を
行い、前記一対の被写体像信号の間の相関状態を最大に
する相関シフト値をこれらの相関演算から決定し、該相
関シフト値から前記撮影レンズの結像面の位置とフィル
ムと共役な予定焦点面の位置との差に対応するデフォー
カス量を演算する焦点検出演算手段とを有しており、さ
らに、前記焦点検出演算手段は、合焦近傍をあらわす第
一のシフトψの範囲で前記相関演算を行う場合に、前記
所定のシフトaを第一・のピッチで設定し、前記第一の
シフトaの範囲外で前記相関演算を行う場合に、前記所
定のシフト量を前記第一のピッチより大きなピッチで設
定することとした。
(C) Correlation shift that maximizes the correlation state between the pair of subject image signals by relatively shifting the pair of subject image signals from the pair of photoelectric conversion means by a predetermined shift amount and performing a correlation calculation. a focus detection calculation means for determining a value from these correlation calculations, and calculating a defocus amount corresponding to a difference between the position of the imaging plane of the photographing lens and the position of a planned focal plane conjugate to the film from the correlation shift value; Further, the focus detection calculation means sets the predetermined shift a at a first pitch when performing the correlation calculation in a range of a first shift ψ representing the vicinity of focus. However, when performing the correlation calculation outside the range of the first shift a, the predetermined shift amount is set at a pitch larger than the first pitch.

尚、前記焦点検出演算手段は、前記第一のシフト量の範
囲外で前記相関演算を行なう場合に、前記所定のシフト
量を前記第一のピッチより大きなピッチに設定し、且前
記所定のシフト量が前記第1のシフト量の範囲から離れ
るに従って前記シフトiのピッチを漸次増加させること
としてもよい。
In addition, when performing the correlation calculation outside the range of the first shift amount, the focus detection calculation means sets the predetermined shift amount to a pitch larger than the first pitch, and The pitch of the shift i may be gradually increased as the amount moves away from the range of the first shift amount.

[作用1 本発明においては、焦点検出装置が上記のように構成さ
れているので、精度が必要な合焦近傍のデフォーカス酸
を与える第1のシフト量の範囲では、シフト量の変化分
(ピッチ)を細かくするが、あまり精度が必要でない合
焦点から離れた大きなデフォーカス量を与える第1°シ
フト量の範囲外では、シフトeの変化分(ピッチ)を大
きくすることができ、従って演算時間を短縮することが
できる。
[Operation 1] In the present invention, since the focus detection device is configured as described above, in the range of the first shift amount that provides defocusing acid near the focus that requires precision, the change in shift amount ( However, outside the range of the 1st degree shift amount, which gives a large defocus amount away from the in-focus point where very precision is not required, the change in shift e (pitch) can be increased, and therefore the calculation It can save time.

[実施例J 第1図で本発明の焦点検出装fi100を概略的に示し
た。焦点検出光学系24に被写体の像を導く光学系等1
1.21.20は、すでに述べた従来技術と同様のもの
″である。
[Example J FIG. 1 schematically shows a focus detection device fi100 of the present invention. Optical system etc. 1 that guides the image of the subject to the focus detection optical system 24
1.21.20 is similar to the prior art described above.

カメラボディ内のサブミラー22で反射された被写体か
らの2光束は、従来技術に示されたものと同様の焦点検
出光学系24に導かれ、それぞれの光束が一次像および
二次像を形成する。
Two light beams from the subject reflected by a submirror 22 in the camera body are guided to a focus detection optical system 24 similar to that shown in the prior art, and each light beam forms a primary image and a secondary image.

光電変換手段25′は、一対の上記二次像の光強度分布
に対応した一対の被写体像信号を発生する。これは従来
技術に示されたものと同様のCCD25およびセンサー
制御手段26により達成される。
The photoelectric conversion means 25' generates a pair of subject image signals corresponding to the light intensity distribution of the pair of secondary images. This is accomplished with a CCD 25 and sensor control means 26 similar to those shown in the prior art.

焦点検出@算手段30′は従来技術に示したAFCPU
30に対応するものであって、上記被写体像信号のAD
g換を行ない場合によってはそのAD変換後の被写体像
信号の差分(シフトにに対する被写体像信号の微係数)
を算出する。さらに、所定のプログラムにしたがって一
対の被写体像信号を所定のシフト量りで相対的にシフト
させて相関演算を行い、前記一対の被写体像信号の間の
相関状態を最大にする相関シフト値X、をこれらの相関
演算から決定し、該相関シフト値X、から前記撮影レン
ズ11の結像面の位置と予定合焦面の位置との差に対応
するデフォーカス量を算出する。
The focus detection @ calculation means 30' is the AFCPU shown in the prior art.
30, which corresponds to AD of the subject image signal.
Difference of subject image signal after AD conversion (differential coefficient of subject image signal with respect to shift)
Calculate. Furthermore, according to a predetermined program, a correlation calculation is performed by relatively shifting the pair of subject image signals by a predetermined shift amount, and a correlation shift value X that maximizes the correlation state between the pair of subject image signals is determined. It is determined from these correlation calculations, and from the correlation shift value X, a defocus amount corresponding to the difference between the position of the image forming plane of the photographic lens 11 and the position of the expected focal plane is calculated.

本発明においては、上記焦点検出演算手段(AFCPU
)30 ’の動作に特徴を有す。
In the present invention, the focus detection calculation means (AFCPU
) 30' operation.

以下第1実施例におけるAFCPU30 ’の動作につ
いて第2図を参照しながら説明を行う。
The operation of the AFCPU 30' in the first embodiment will be explained below with reference to FIG.

第2図(A)はAFCPU30 ’内部で行われる相関
演算のフローチャートの一部であって、第2図(B)は
第12図の相関グラフを得た時と同じ焦点状態に対して
第2図(A)の実施例を適用した際に得られる。シフト
量りと相関量C(L)の関係をグラフで表した“もので
ある。
FIG. 2(A) is a part of the flowchart of the correlation calculation performed inside the AFCPU 30', and FIG. 2(B) shows a second This is obtained when the embodiment shown in Figure (A) is applied. This is a graphical representation of the relationship between the shift amount and the correlation amount C(L).

第2図(A)は、カメラが被写体に向けられて撮影レン
ズがある焦点位置にある時について適用されるフローチ
ャートであり、外部からの合焦動作の指令により結像位
置を逐次監視するためのフローチャートである。
FIG. 2(A) is a flowchart that is applied when the camera is directed toward a subject and the photographic lens is at a certain focal position, and is used to sequentially monitor the imaging position based on external focusing commands. It is a flowchart.

ある焦点位置において相関演算がスタートし、#100
でシフト量りの初期値を−12に設定する。
Correlation calculation starts at a certain focus position, #100
Set the initial value of the shift amount to -12.

つぎに#105では設定されたシフト量りに対して相関
量C(L)を(1)火箸により演算する。
Next, in #105, the correlation amount C(L) is calculated for the set shift scale using (1) a chopstick.

#110では現在設定されているシフト量りが12にな
ったかテストし、12になっていた場合には相関演算ル
ープからぬける。シフトiLが12になっていない場合
は、#115でシフト、JILがしく−4かL≧4のど
ちらかの条件(第1シフトeの範囲外)を満足するかテ
ストし、満足しない場合すなわちシフト量りが合焦近傍
に対応する偵であった場合には#120で増分Δを1と
して#130に進む。
In #110, it is tested whether the currently set shift amount has reached 12, and if it has reached 12, the correlation calculation loop is exited. If shift iL is not 12, shift in #115, test whether JIL satisfies either condition -4 or L≧4 (outside the range of first shift e), and if not, i.e. If the shift amount is close to in-focus, the increment Δ is set to 1 in #120, and the process proceeds to #130.

一方、#115で条件を満足した場合すなわちデフォー
カス量の絶対イ1が大きい状態に対応するシフト量りで
あった場合には、#125で増分Δを2として#130
に進む、#130では、現在のシフト量りに増分Δを加
えることによりシフト量りを更新し#105に戻り、上
記の動作を繰り返す。
On the other hand, if the condition is satisfied in #115, that is, if the shift amount corresponds to a state where the absolute value of the defocus amount is large, the increment Δ is set to 2 in #125, and the shift amount is shifted to #130.
In #130, the shift scale is updated by adding the increment Δ to the current shift scale, and the process returns to #105 to repeat the above operations.

最終的にシフ)liL=I2に対してまで相関量C(L
)を演算して求めると、#11Oで相関演算のループか
ら抜ける。そのあと求められた相関量C(L)の中から
最小(大)値のものを選び出し、第8図、第9図で説明
したごとく相関シフト値X、を求め最終的にデフォーカ
ス量を算出し、それを用いて前述のようにデフォーカス
表示、レンズ駆動を行なう、第2図(B)にしめすよう
に相関演算が順番に=1から17まで行なわれると、そ
れに従ってシフト量りも−12,−10゜−8−6,−
4,−3,−2−02,3゜4.6,8,10.12と
変化していく、第2図CB)のように相関量C(L)の
°最低値を示すシフトMLが変分lの範囲で見つかった
場合は、上記のように相関シフト値X―を求めることが
できる。相関tc (L)の最低値を示すシフト量りが
合焦に対応するシフト量し=O前後の変分1(第1のピ
ッチ)の範囲で見つからなかった場合は、あらためて該
シフト量りの近傍で変分l(第1のピッチ)として相関
演算をしなおして相関1tc (L)を求め、上記と同
じようにして相関シフト値X−を求めてもよいし、もと
もとデフォーカス量の絶対値が大きい状態なので精度は
それほど必要ないとして最低値を示すシフト量りを直接
相関シフト値X、とじて採用することもできる。
Finally, the correlation amount C(L
), the correlation calculation loop is exited at #11O. After that, select the one with the minimum (large) value from the obtained correlation amounts C(L), obtain the correlation shift value X, as explained in FIGS. 8 and 9, and finally calculate the defocus amount. Then, when the correlation calculation is performed in order from =1 to =17 as shown in Figure 2 (B), which is used to perform defocus display and lens drive as described above, the shift amount is also -12 accordingly. ,-10゜-8-6,-
4, -3, -2-02, 3° 4.6, 8, 10.12, the shift ML showing the lowest value of the correlation amount C(L) is If it is found within the range of variation l, the correlation shift value X- can be determined as described above. If the shift scale that indicates the lowest value of the correlation tc (L) is not found in the range of variation 1 (first pitch) around O, the shift scale corresponding to the focus is not found in the range of variation 1 (first pitch) around O. The correlation calculation may be performed again using the variation l (first pitch) to obtain the correlation 1tc (L), and the correlation shift value X- may be obtained in the same manner as above, or if the absolute value of the defocus amount is originally Since it is a large state, accuracy is not so necessary, and the shift scale that shows the lowest value can be directly used as the correlation shift value X.

以下本発明の第2実施例について第3図を参照しながら
説明を行なう、(第2実施例も第1実施例と同様の焦点
検出光学系24、光電変換手段25’、AFCPU30
 ′等から構成されている。) 第3図(A)はAFCPU30′内部で行なわれる相関
演算のフローチャートの一部であって、第3図(B)は
第13図の相関グラフを得た時と同じ状態に対して第3
図(A)に示すフローチャートを適用した際に得られる
、シフトiLと相関量C(L)の関係をグラフで表した
ものである。
A second embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.
′, etc. ) FIG. 3(A) is a part of the flowchart of the correlation calculation performed inside the AFCPU 30', and FIG. 3(B) shows a third calculation for the same state as when the correlation graph of FIG. 13 was obtained.
This is a graph representing the relationship between the shift iL and the correlation amount C(L) obtained when the flowchart shown in FIG.

第3図(A)においてまず#200でシフトμLの初期
値を0、変数LP5よびLMの初期値をLすなわちOに
設定する。
In FIG. 3(A), first, in #200, the initial value of shift μL is set to 0, and the initial values of variables LP5 and LM are set to L, that is, O.

つぎに#205では設定されたシフト酸りに対して相関
量C(L)を(1)式等により演算する。
Next, in step #205, a correlation amount C(L) is calculated for the set shift error using equation (1) or the like.

#210では現在設定されているシフト量りが−12に
なったかテストし、−12になっていた場合には相関演
算ループからぬける。
In #210, it is tested whether the currently set shift amount has become -12, and if it has become -12, the CPU exits from the correlation calculation loop.

−12になっていない場合は#215でシフト量りがL
>0の条件を満足するかテストし、満足しない場合すな
わち後ビン状態のしであった場合には#220で変数L
PがLP≧4の条件を満足するかテストし、満足する場
合すなわちデフォーカス場の絶対値が大きい状態のLP
’であった場合には、#225で増分Δを2として#2
35に進む。
If it is not -12, use #215 to set the shift scale to L.
Test whether the condition of
Test whether P satisfies the condition of LP≧4, and if it satisfies the condition, that is, the LP in a state where the absolute value of the defocus field is large
', set the increment Δ to 2 in #225 and #2
Proceed to step 35.

#220で変数LPがLP≧4の条件を満足しなかった
場合すなわち合焦近傍のLPであった場合には、#23
0で増分Δを1として#235に進む。
If the variable LP does not satisfy the condition of LP≧4 in #220, that is, if the LP is near the focus, #23
0, the increment Δ is set to 1 and the process proceeds to #235.

#235では、現在の変数LPに増分Δを加えて変数L
Pを更新し、ざらに#236においてシフト量りを変数
LPに設定し、#205へ戻り、上記の動作を繰り返す
In #235, the increment Δ is added to the current variable LP to set the variable L.
P is updated, the shift scale is roughly set to the variable LP in #236, the process returns to #205, and the above operation is repeated.

一方、#215でL>0の条件を満足した場合すなわち
前ビン状態のLであった場合には、#240で変数LM
がLM≦−4の条件を満足するかテストし、満足する場
合すなわちデフォーカス量の絶対イ1が大きなLMであ
った場合には、#245で増分Δを−2として#255
に進む。
On the other hand, if the condition L>0 is satisfied in #215, that is, if L is in the previous bin state, the variable LM
Test whether LM≦-4 is satisfied, and if it is satisfied, that is, if the absolute value of defocus amount is large LM, set the increment Δ to -2 in #245 and perform step #255.
Proceed to.

#240で変数LMがLM≦−4の条件を満足しなかっ
た場合すなわち合焦近傍のLMであった場合には、#2
50で増分Δを−1として#255に進む。
If the variable LM does not satisfy the condition of LM≦-4 in #240, that is, if the LM is near the focus, #2
At 50, set the increment Δ to -1 and proceed to #255.

#255では、現在の変数LMに増分Δを加えて変数L
Mを更新し、ざらに#256においてシフト量りを変数
LMに設定し#205へ戻り、上記の動作を繰り返す。
In #255, the increment Δ is added to the current variable LM to set the variable L.
M is updated, the shift scale is roughly set in the variable LM in #256, the process returns to #205, and the above operation is repeated.

最終的にシフ)titL=−12に対してまで相関量C
(L)を演算して求めると、#210で相関演算のルー
プから抜ける。そのあと求められた相関量C(L)の中
から最小(大)値のものを選び出し、tpJB図、第9
図で説明したごとく相関シフト値X@を求め最終的にデ
フォーカス量を算出し、それを用いて前述のようにデフ
ォーカス表示、レンズ駆動を行なう、第3図CB)にし
めすように相関演算が順番に=1から17まで行われる
と、それに従ってシフト量りも0,1.−12、−2.
3.−3.4.−4.6.−6.8゜拳・・12.−1
2と変化していく。
Finally, the correlation amount C up to titL=-12
After calculating (L), the process exits from the correlation calculation loop in #210. After that, select the one with the minimum (large) value from the obtained correlation amounts C(L), and
As explained in the figure, the correlation shift value are performed sequentially from =1 to 17, and the shift amount is also changed accordingly from =1 to =17. -12, -2.
3. -3.4. -4.6. -6.8° fist...12. -1
It changes to 2.

相関量C(L)の最低値を示すシフト量りが合焦に対応
するシフ)漿し=0前後の変分1の範囲(第1ピツチの
シフト量の範囲)で見つかった場合は、前記のように即
シフト値X−を求めることができる。また第3図(B)
のように相関量C(L)の最低値を示すシフト量りが変
分1の範囲(第1ピツチのシフト量の範囲)で見つから
なかった場合は、あらためて該シフト量りの近傍で変分
l(ピッチl)で相関演算をしなおして相関ψc (L
)を求め、上記と同じようにして相関シフト値xIを求
めてもよいし、もともとデフォーカス酸の絶対値が大き
い状態なので精度はそれほど必要ないとして最低値を示
すシフト量Lt−直接相関シフト値Xs として採用す
ることもできる。
If the shift scale indicating the lowest value of the correlation amount C(L) is found in the range of variation 1 (range of shift amount of the first pitch) around 0 (shift) corresponding to the focus, the above-mentioned The shift value X- can be immediately obtained as follows. Also, Figure 3 (B)
If the shift scale that shows the lowest value of the correlation amount C(L) is not found in the range of variation 1 (the range of the shift amount of the first pitch), the variation l( The correlation calculation is performed again with pitch l) and the correlation ψc (L
) and obtain the correlation shift value xI in the same manner as above, or alternatively, since the absolute value of the defocused acid is originally large, accuracy is not necessary, and the shift amount Lt that shows the lowest value - direct correlation shift value It can also be used as an Xs.

以下本発明の第3実施例について第4図を参照しながら
説明を行う、(第3実施例も第1実施例と同様の焦点検
出光学系24、光電変換手段25’、AFCPU30’
等から構成されている。) 第4図(A)はAFCPU30’内部で行われる相関演
算のフローチャートの一部であって、第4図(B)は第
13図の相関グラフを得た時と同じ状態に対して第4図
(A)に示すフローチャートを適用した際に見られる、
シフト量りと相関IIC(L)の関係をグラフで表した
ものである。
A third embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.
It is composed of etc. ) FIG. 4(A) is a part of the flowchart of the correlation calculation performed inside the AFCPU 30', and FIG. Seen when applying the flowchart shown in Figure (A),
This is a graph representing the relationship between the shift amount and the correlation IIC(L).

第4図(A)においてまず#300でシフ) 51Lの
初期値を−12に設定し、増分Δの初期値を5に設定す
る。
In FIG. 4(A), first, at #300, the initial value of 51L is set to -12, and the initial value of increment Δ is set to 5.

つぎに#305では設定されたシフト量りに対して相関
量C(L)を(1)式等により演算する。
Next, in #305, the correlation amount C(L) is calculated for the set shift amount using equation (1) or the like.

#31Oでは現在設定されているシフト量りが12にな
ったかテストし、12になっていた場合には相関演算ル
ープからぬける。12になっていない場合は#315で
シフト量りがしく−4かL≧4のどちらかの条件を満足
するかテストし、満足し、ない場合すなわち合焦近傍の
Lであった場合には#325で増分Δを1として#34
oに進む。
In #31O, it is tested whether the currently set shift amount has reached 12, and if it has reached 12, exits from the correlation calculation loop. If it is not 12, test in #315 whether the shift amount satisfies either the condition -4 or L≧4, and if it is not satisfied, that is, if L is near the focus, # 325 with increment Δ as 1 #34
Proceed to o.

一方、#315で条件を満足する場合すなわちデフォー
カス量の絶対値が大きい状態のしであった場合には、#
320でシフト量“LがL<−4であるかテストし、L
<−4であった場合には、#330で現在の増分Δから
1を減じて増分Δを更新する。#320でしく−4でな
かった場合は、#335に進み現在の増分Δに1を加え
て増分Δを更新する。
On the other hand, if the condition is satisfied in #315, that is, if the absolute value of the defocus amount is large, then #
At 320, test whether the shift amount "L is L<-4, and
If <-4, in step #330, 1 is subtracted from the current increment Δ to update the increment Δ. If the result in #320 is not −4, the process proceeds to #335, where 1 is added to the current increment Δ to update the increment Δ.

#340では、現在のシフト量りに増分Δを加えること
によりシフト量りを更新し、#305に戻り上記の動作
を繰り返す。
At #340, the shift scale is updated by adding the increment Δ to the current shift scale, and the process returns to #305 to repeat the above operation.

最終的にシフ) lL= 12に対してまで相関量C(
L)を演算して求めると、#31Oで相関演算のループ
から抜ける。そのあと求められた相関量C(L)の中か
ら最小(大)値のものを選び出し、第8図、第9図で説
明したごとく相関シフト値X―・を求め最終的にデフォ
ーカス量を算出し、それを用いて前述のようにデフォー
カス表示、レンズ駆動を行う、第4図(B)にしめすよ
うに相関演算が順番に=1から13まで行われると、そ
れに従ってシフト量りも−12,−8,−5゜−3,−
2,−1,0,1,2,3,5,8゜12と変化してい
く、このように、合焦近傍に対応する第1のシフ)tl
lLの範囲ではその変分を1とし、上記第1シフト量の
範囲外では、シフト量の絶対値が大きくなるに従って(
第1のシフト酸の範囲から離れるに従って)その変分を
2゜3.4と漸次増加させた。その後の処理は前記の実
施例と同じようにして行われる。
Finally, the correlation amount C(
L) is calculated and the correlation calculation loop is exited at #31O. Then, from among the correlation amounts C(L) obtained, the one with the minimum (large) value is selected, and as explained in FIGS. 8 and 9, the correlation shift value As shown in FIG. 4(B), correlation calculations are performed in order from =1 to 13, and the shift amount is also calculated accordingly. 12,-8,-5゜-3,-
2, -1, 0, 1, 2, 3, 5, 8 degrees 12. In this way, the first shift corresponding to the vicinity of the focus)
In the range of lL, the variation is 1, and outside the range of the first shift amount, as the absolute value of the shift amount increases, (
As one moves away from the first shift acid range), the variation was gradually increased to 2°3.4. The subsequent processing is performed in the same manner as in the previous embodiment.

以下本発明の第4実施例について第5図を参照しながら
説明を行う、(第4実施例も第1実施例と同様の焦点検
出光学系24.光電変換手段25′、AFCPU30’
等から構成されている。) 第5図(A)はAFCPU30 ′内部で行われる相関
演算のフローチャートの一部であって、第5図(B)は
第13図の相関グラフを得た時と同じ状態に対して第5
図(A)に示すフローチャートを適用した際に得られる
、シフト量りと相関ic (L)の関係をグラフで表し
たものである。
A fourth embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.
It is composed of etc. ) FIG. 5(A) is a part of the flowchart of the correlation calculation performed inside the AFCPU 30', and FIG.
This is a graph representing the relationship between the shift amount and the correlation ic (L) obtained when the flowchart shown in FIG. 3(A) is applied.

pJIJS図(A)においてまず#400でシフト量L
″を一4≦L≦4の範囲で変分゛lとして相関量C(L
)を演算する。その際の順番はWIJs図(B)にに=
1から9で示すとおりであり、シフト 表−1L は 
L=0.1.−1.2.−2..3゜−3,4−4と変
化し、求められた相関量C(L)は第5図CB)に1本
」で示されている。
In pJIJS diagram (A), first shift amount L at #400.
The correlation amount C(L
) is calculated. The order in that case is shown in WIJs diagram (B).
1 to 9, and the shift table-1L is
L=0.1. -1.2. -2. .. 3°-3, 4-4, and the obtained correlation amount C(L) is shown as one line in FIG. 5 (CB).

#405では信頼性のある相関量C(L)の最小値が一
3≦L≦3の範囲でみつかったかテストする。即ち、前
述の相関シフト値x1を求めるためには、−4≦L≦4
の範囲で第8図、第9図で示した相関iic (L)の
へこみが存在することが必要であり、また信頼性は該へ
こみの落込み量や落込みの傾斜度等から判定される。
In #405, it is tested whether a reliable minimum value of the correlation amount C(L) is found in the range of 13≦L≦3. That is, in order to obtain the above-mentioned correlation shift value x1, -4≦L≦4
It is necessary that a dent with the correlation IIC (L) shown in Figures 8 and 9 exists within the range of .

#405で信頼性のある相関量C(L)の最小値がみつ
かった場合(実際には#400と#405は結合して動
作するので、シフト量りを必ずしも−4まで変化させる
必要はなく、最小値がL=0でみつかればL=0.1.
−1で相関演算を糾了すればよい、)には、#410を
スキップして相関演算のループから抜ける。
If a reliable minimum value of the correlation amount C(L) is found in #405 (actually, #400 and #405 operate in combination, it is not necessary to change the shift scale to -4, If the minimum value is found at L=0, then L=0.1.
-1 is sufficient to complete the correlation calculation), skip #410 and exit from the correlation calculation loop.

#405で信頼性のある相関TItC(L)の最小値が
みつからなかった場合例えば第12図(B)に示すよう
な場合には、#410に進みシフ)MLを一12≦L≦
−6,6≦L≦12の範囲で変分2として相関量C(L
)を演算する。その際の順番は第5図(B)にに=10
から17で示すとおりであり、シフト量りはL=−12
,−10゜−8,−6,6,8,10,12と変化し、
求められた相関uc (L)は第5図(B)に#で示さ
れている。
If a reliable minimum value of correlation TItC(L) is not found in #405, for example, in the case shown in FIG. 12 (B), proceed to #410 and set ML to -12≦L≦
-6, 6≦L≦12, the correlation amount C(L
) is calculated. The order in that case is shown in Figure 5 (B) = 10
17, and the shift scale is L=-12.
, -10°-8, -6, 6, 8, 10, 12,
The determined correlation uc (L) is indicated by # in FIG. 5(B).

#410以降の処理は前述の実施例と同様なので省略す
る。
The processing after #410 is the same as in the above-described embodiment, and will therefore be omitted.

上述のgSl〜第4の実施例においては、相関績C(L
)を求める際に、合焦近傍のシフ)MLの範囲ではシフ
ト量りの変分を1として演算を行い、デフォーカス量の
絶対値の大きなシフト量りの範囲ではシフ)MLの変分
を2以上として演算を行っているが、前記合焦近傍のシ
フト量りの範囲(例えば第2図(A)の実施例では一4
≦L≦4)を手動または自動的に変更可能にしておいて
もよい。
In the gSl to fourth embodiments described above, the correlation result C(L
), in the range of shift) ML near focus, the variation of the shift amount is calculated as 1, and in the range of shift amount with a large absolute value of the defocus amount, the variation of shift) ML is calculated as 2 or more. However, the range of the shift amount near the focus (for example, in the embodiment of FIG. 2(A),
≦L≦4) may be changed manually or automatically.

例えば、交換レンズ毎に合焦近傍のシフト酸りの範囲を
レンズ情報として記憶させておき、この情報に基づきカ
メラの合焦近傍のシフト量りの範囲を設定してもよいし
、装着されたレンズの焦点距離等のレンズ情報からカメ
ラが合焦近傍のシフト量りの範囲を設定してもよい。
For example, you can store the range of shift around the focus area for each interchangeable lens as lens information, and set the range of shift around the camera focus based on this information. The camera may set the range of the shift amount near the in-focus area based on lens information such as the focal length of the camera.

また応答時間や演算時間に関係する各種のカメラの動作
モード(マニュアルまたはワンショットまたはコンテニ
ュアス、焦点検出領域がワイドかマルチまたはスポット
、モータ巻き上げの速度が早いか遅いか、移動被写体に
対する追尾動作を行うか否か等)に応じて上記合焦近傍
のシフト量りの範囲を変更したり、あるいは合焦近傍と
それ以外の範囲でシフト酸りの変分を変更するか否かを
設定したりしてもよい。
Also, various camera operation modes related to response time and calculation time (manual, one-shot or continuous, wide focus detection area, multi or spot, fast or slow motor winding speed, tracking operation for moving subjects) or not), change the range of the shift amount near the focus area, or set whether to change the shift amount variation between the focus area and other ranges. Good too.

[発明の効果] 本発明においては、相関量C(L)を求める際に1合焦
近傍の第1シフトaの範囲とデフォーカス量の絶対値が
大きい第1シフト量の範囲外とで、シフト量りの変分の
量を変えて相関演算を行っているので、焦点検出領域が
広がりデータ数が増加しても、合焦近傍での焦点検出精
度を維持し、かつデフォーカス量の絶対値が大きなシフ
ト量にいたるまで演算時間を増加することなく検出する
ことが可能となる。
[Effects of the Invention] In the present invention, when calculating the correlation amount C(L), the range of the first shift a near one focus and the range of the first shift amount where the absolute value of the defocus amount is large, Correlation calculations are performed by changing the amount of variation in the shift amount, so even if the focus detection area expands and the number of data increases, focus detection accuracy near focus can be maintained, and the absolute value of the defocus amount can be maintained. It becomes possible to detect a large shift amount without increasing the calculation time.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明による焦点検出装置の構成図であり、 第2図(A)、(B)は本発明の第1実施例のフローチ
ャートおよび説明図であり。 第3図(A)、(B)は本発明の第2実施例のフローチ
ャートおよび説明図であり、 第4図(A)、(B)は本発明の第3実施例のフローチ
ャートおよび説明図であり、 ff15図(A)、(B)は本発明の第4実施例のフロ
ーチャートおよび説明図であり、 第6図は従来技術の焦点検出装置等の構成図であり、 第7図は従来技術の焦点検出光゛学系の説明図であり、 第8図、fjS9図、第10図、第11図、第12図、
第13図は焦点検出演算の説明図である。 [主要部分の符号の説明] 0・・・・・・・・・・・・・・・撮影レンズ、3・・
・・・・・・・・・・・・・レンズCPU、0・・・・
・・・・・・・・・・・カメラボディ、4・・・・・・
・・・・・・・・・焦点検出光学系、5・・・・・・・
・・・・・・・・CCDセンサー5′・・・・・・・・
・・・・光電変換手段、0.30’・・・AFCPU (焦点検出演算子−段) 0・・・・・・・・・・・・・・・AF表示手段、0・
・・・・・・・・・・・・・・AFモータ。 00・・・・・・・・・・・・焦点検出装置。 第 図 L 笛2ダCB) 第3図(A) 第3図CB) 尺 り 第4図(B) に L 第5 図(B) 射出騰 第7図 a2 負S グθ bζ (A) 笛/2図
FIG. 1 is a block diagram of a focus detection device according to the present invention, and FIGS. 2(A) and 2(B) are a flowchart and an explanatory diagram of a first embodiment of the present invention. 3(A) and (B) are a flowchart and an explanatory diagram of a second embodiment of the present invention, and FIGS. 4(A) and (B) are a flowchart and an explanatory diagram of a third embodiment of the present invention. ff15 Figures (A) and (B) are a flowchart and an explanatory diagram of the fourth embodiment of the present invention, Figure 6 is a configuration diagram of a conventional focus detection device, etc., and Figure 7 is a diagram of a conventional technology. FIG. 8, fjS9, FIG. 10, FIG. 11, FIG. 12,
FIG. 13 is an explanatory diagram of focus detection calculation. [Explanation of symbols of main parts] 0...... Photography lens, 3...
・・・・・・・・・・・・・Lens CPU, 0・・・・
・・・・・・・・・・・・Camera body, 4・・・・・・
......Focus detection optical system, 5...
・・・・・・・・・CCD sensor 5′・・・・・・・・・
...Photoelectric conversion means, 0.30'...AFCPU (focus detection operator-stage) 0... AF display means, 0.
・・・・・・・・・・・・AF motor. 00・・・・・・・・・Focus detection device. Figure L Flute 2 da CB) Figure 3 (A) Figure 3 CB) Scale Figure 4 (B) To L Figure 5 (B) Injection rise Figure 7 a2 Negative S gθ bζ (A) Whistle /2 figure

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、被写体から異なる光路で撮影レンズに入射し通過し
た2光束を、一対の被写体像として個々に検出面上に形
成する焦点検出光学系 と、 各々が前記検出面上に配置された複数の受 光素子からなり、前記被写体像の光強度分布に対応した
離散的データ群からなる被写体像信号を発生する一対の
光電変換手段と、 前記一対の光電変換手段からの一対の被写 体像信号を所定のシフト量で相対的にシフトさせて相関
演算を行い、前記一対の被写体像信号の間の相関状態を
最大にする相関シフト値をこれらの相関演算から決定し
、該相関シフト値から前記撮影レンズの結像面の位置と
フィルムと共役な予定焦点面の位置との差に対応するデ
フォーカス量を演算する焦点検 出演算手段とからなる焦点検出装置におい て、 前記焦点検出演算手段は、合焦近傍をあら わす第一のシフト量の範囲で前記相関演算を行う場合に
、前記所定のシフト量を第一の ピッチで設定し、前記第一のシフト量の範囲外で前記相
関演算を行う場合に、前記所定のシフト量を前記第一の
ピッチより大きなピッチで設定することを特徴とする焦
点検出装 置。 2、前記焦点検出演算手段は、前記第一のシフト量の範
囲外で前記相関演算を行う場合に、前記所定のシフト量
を前記第一のピッチより大きなピッチに設定し、且前記
所定のシフト量が前記第1シフト量の範囲から離れるに 従って前記シフト量のピッチを漸次増加させることを特
徴とする請求項1に記載の焦点検出装置。
[Scope of Claims] 1. A focus detection optical system that forms two beams of light that have entered and passed through a photographing lens from a subject on different optical paths as a pair of subject images on a detection surface, each of which is formed on a detection surface. a pair of photoelectric conversion means that is composed of a plurality of arranged light receiving elements and that generates a subject image signal that is composed of a discrete data group corresponding to the light intensity distribution of the subject image; and a pair of subjects from the pair of photoelectric conversion means. A correlation calculation is performed by relatively shifting the image signals by a predetermined shift amount, a correlation shift value that maximizes the correlation state between the pair of subject image signals is determined from these correlation calculations, and the correlation shift value and a focus detection calculation means for calculating a defocus amount corresponding to the difference between the position of the imaging plane of the photographic lens and the position of a planned focal plane conjugate to the film, wherein the focus detection calculation means comprises: , when performing the correlation calculation within a range of a first shift amount representing the vicinity of focus, the predetermined shift amount is set at a first pitch, and the correlation calculation is performed outside the range of the first shift amount. In the case where the focus detection device performs the focus detection, the predetermined shift amount is set at a pitch larger than the first pitch. 2. When performing the correlation calculation outside the range of the first shift amount, the focus detection calculation means sets the predetermined shift amount to a pitch larger than the first pitch, and The focus detection device according to claim 1, wherein the pitch of the shift amount is gradually increased as the amount moves away from the range of the first shift amount.
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